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【初心者でもわかる！】設計における形状最適化の概要からソフトウェアまで解説
作成日：2024年7月16日 更新日： –
近年、設計業界ではコンピュータ・ソフトウェアの発展によって、「どのような形状にすればより良く性能を発揮できるか？」等を探索する形状最適化の方法が変わってきています。難しく感じる形状最適化の概要から、形状最適化に使われるソフトウェアまで、本記事でご紹介します。
ス ポ ン サ ー リ ン ク
目次
形状最適化とは？その基本概念を理解する
形状最適化の定義
形状最適化の種類
形状最適化には主に3つの方法があります：
- 寸法最適化：寸法や厚さなどのパラメータを調整して最適化する方法。
- 形状最適化：表面形状を変えて最適化する方法。
- トポロジー最適化：材料の配置や密度分布を変えて最適化する方法 (ProTOp)。
形状最適化の技術と手法
トポロジー最適化の基礎
寸法最適化と形状最適化の違い
形状最適化の具体的な応用事例
自動車部品における応用例
自動車部品では、軽量化と強度の両立が求められます。例えば、リンクアームの応力低減やアルミホイールの軽量化などに形状最適化が活用されています (Quint Co. Ltd.)。
ヒートシンクの形状最適化による放熱効果の向上
ヒートシンクとは、日本語で「放熱器」と言われるように、電子部品など高温になるものに使われ、表面積を増やし熱を空気中に放熱する役割を担うものです。形状を最適化することで、放熱効果を向上させることができます。フィンの間隔や形状を調整することで、効率的な冷却が可能となります (EBINAX株式会社 –)。
写真出典：Wikipedia
形状最適化のメリットと課題
効率化と軽量化のメリット
技術的な課題とその解決策
最新の形状最適化ソフトウェア・ツール
OPTISHAPE-TSの機能と利点
OPTISHAPE-TSは、形状最適化に特化したソフトウェアで、多様な解析機能を備えています。これにより、設計者は効率的に最適化設計を行うことができます (Quint Co. Ltd.)。
ProTOpによる解析スピードの向上
ORIFACEによる折りの自動設計
まとめ
形状最適化は、現代の設計において重要な役割を果たしています。効率的な材料利用や軽量化、性能向上など、多くのメリットがあり、様々な業界で活用されています。最新のソフトウェアやツールを活用することで、さらに効果的な最適化設計が可能となるでしょう。
「表面に折り形状を入れることで、放熱効果を高めることができるか？」というようなご質問は、様々な製造業の皆様からよく頂くお問い合わせの一つです。その他にも折り工学によって形状最適化を図れる可能性は大いにありますので、お気軽にお尋ねください。
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こ の 記 事 を 書 い た 人
株式会社OUTSENSE（あうとせんす）
株式会社OUTSENSEは、「折り工学」を専門とした設計会社です。折りによるデザイン性のや機能性の付与を通して、新規事業開発や製品課題解決をいたします。
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株式会社OUTSENSEは、「折り工学」を専門とした設計会社です。折りによるデザイン性や機能性の付与を通して、新規事業開発や製品課題解決をいたします。本ブログでは、「折り工学」や研究開発、環境技術について発信しています。
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